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    （14分）如图所示，内壁光滑的圆柱形汽缸竖直固定在水平地面上，汽缸开口向上，一面积为0.01m2的活塞密封了一定的空气，在活塞的上方竖直固定一支架，在支架的O点通过细线系一质量为m=8kg的球，球心到O点的距离为L=2m．活塞与支架的总质量为M=12kg，已知当地的重力加速度g=10m/s2，大气压强p=1.00×105Pa，汽缸和活塞都是绝热的。现将细线拉直到水平，稳定后由静止释放球，当球第一次运动到最低点时，活塞下降了h=0．2m且恰好活塞的速度为零，此时细线中的拉力为F=252N。求球由静止释放到第一次运动到最低点的过程中汽缸中的气体增加的内能E。

    解析：

    设球在第一次运动到最低点时的速度为v，则根据牛顿第二定律得，（5分）

    根据热力学第一定律和能量守恒定律可知，球由静止释放到第一次运动到最低点的过程中汽缸中的气体增加的内能E为（5分）

    联立两式、代入数值得E=228J （4分）

    练习册系列答案
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